JP4345910B2 - 人工多孔性結晶質mcm−71,その合成及び用途 - Google Patents
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Description
式中、Xは3価の元素(アルミニウム、硼素、鉄、インジウム、及び/又はガリウム、好ましくはアルミニウム)、Yは4価の元素(珪素、錫、チタン又はゲルマニウム、好ましくは珪素)、及びnは少なくとも約2,例えば4乃至1000、及び通常は約5乃至約100である。合成時の形態において、物質は1の式を有し、無水の原料を基準とし、nモルのYO2に対し酸化物のモルは以下の通りである。
式中、Mはアルカリ又はアルカリ土類金属、通常はカリウムであり、Qは有機部分、通常はトリエタノールアミンである。M及びQの成分は、結晶化の間それらの存在の結果として当該物質と関連があり、MCM−71は有機指向剤なしに合成され得ることは合成時の式から見出される。M及びQ成分は、以下に更に詳しく記載される後結晶化法(post−crystallization method)により容易に除去される。
ノルマルへキサンに対し8.4重量%
シクロヘキサンに対し5.4重量%
合成時の物質のうち最初のナトリウム及び/又はカリウムカチオンは当該技術分野における公知技術に従って、少なくとも一部はイオン交換により他のカチオンと好ましい程度まで交換し得る。特に好ましい置換カチオンは金属イオン、水素イオン、水素先駆体、例えばアンモニウムイオン及びそれらの混合物を含む。特に好ましいカチオンは、特定の炭化水素転化反応に対し触媒活性を生み出すものである。当該カチオンは水素、希土類金属及び周期律表の第IIA、IIIA、IVA、VA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB及びVIII族元素を含む。
YO2/X2O3 2−100,000 5−100
H2O/YO2 10−1000 20−50
OH−/YO2 0.02−2 0.1−0.8
M/YO2 0.02−2 0.1−0.8
MCM−71は完全な無機合成混合物から再結晶され得、他方、指向剤(Q)、好ましくはトリエタノールアミンの存在下、生成され得る。指向剤が存在する場合、Q/YO2のモル比は一般に0.01−2.0、好ましくは0.1−0.3である。
アルミノ珪酸塩 MCM−71の合成
7gのコロイダル・シリカ(30重量%)Al(OH)3(水酸化アルミニウム、固形)、KOH(水酸化カリウム、20重量%溶液)、トリエタノールアミン及び希釈水を以下のモル比で組み合わせた。
H2O/Si 30
OH/Si 0.375
K+/Si 0.375
トリエタノールアミン/Si 0.20
組み合わされた混合物をオートクレーブに添加し、160℃で、368時間加熱後、180℃で、82時間加熱した。その後、生成物を濾過し、水で洗浄し、赤外線ランプ下、一晩乾燥した。その後、固体を空気中、540℃の温度で、8時間か焼するとMCM−71として表わされる新規物質を得た。合成時及びか焼した物質の粉末形態は表3及び4に各々与えられ、モルデナイトを不純物相(5%未満)として示している。合成時の物質は、表3に編集されたような対応するピークリストを有する。
実施例2
アルミノ珪酸塩 MCM−71の合成
7gのコロイダル・シリカ(30重量%)Al(OH)3(水酸化アルミニウム、固形)、KOH(水酸化カリウム、20重量%溶液)、トリエタノールアミン及び希釈水を以下のモル比で組み合わせた。
H2O/Si 30
OH/Si 0.375
K+/Si 0.375
トリエタノールアミン/Si 0.20
組み合わされた混合物をオートクレーブに添加し、160℃で、360時間加熱後、180℃で、120時間加熱した。その後、生成物を濾過し、水で洗浄し、赤外線ランプ下、一晩乾燥した。その後、合成時の物質の粉末形態を図5に与える。
アルミノ珪酸塩 MCM−71の合成
7gのコロイダル・シリカ(30重量%)、Al(OH)3(水酸化アルミニウム、固形)、KOH(水酸化カリウム、20重量%溶液)及び希釈水を以下のモル比で組み合わせた。
H2O/Si 30
OH/Si 0.375
K+/Si 0.375
組み合わされた混合物をオートクレーブに添加し、160℃で、300時間加熱後、180℃で、132時間加熱した。その後、生成物を濾過し、水で洗浄し、赤外線ランプ下、一晩乾燥した。合成時の物質の粉末形態を図6に与える。
実施例4
アルミノ珪酸塩 MCM−71の合成
7gのコロイダル・シリカ(30重量%)Al(OH)3(水酸化アルミニウム、固形)、KOH(水酸化カリウム、20重量%溶液)及び希釈水を以下のモル比で組み合わせた。
H2O/Si 30
OH/Si 0.375
K+/Si 0.375
組み合わされた混合物をオートクレーブに添加し、160℃で、300時間加熱後、180℃で、132時間加熱した。その後、生成物を濾過し、水で洗浄し、赤外線ランプ下、一晩乾燥した。合成時の物質の粉末形態を表7に与える。また対応するピークリストを表4に編集する。
Claims (13)
- 下記の式のモル関係を含む組成を有する請求項1又は2に記載の結晶物質であって、
式;X2O3:(n)YO2
式中、nは少なくとも2、Xは3価元素、及びYは4価元素である、当該結晶物質。 - 無水の原料に基づいて、及びnモルのYO2に対する酸化物のモル数に関し、以下の式により表わされる組成であって、
式;(0.1−2)K2O:(0−2)Q:X2O3:(n)YO2
式中、Qは有機部分である当該組成を有する、請求項1乃至3の何れかに記載の結晶物質。 - Qがトリエタノールアミン由来のカチオンを含む、請求項4記載の結晶物質。
- Xが硼素、鉄、インジウム、ガリウム、アルミニウム及びそれらの組み合わせからなる群から選択される3価の元素;及びYが珪素、錫、チタン又はゲルマニウム、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される4価の元素である、請求項3乃至5の何れか1に記載の結晶物質。
- Xがアルミニウムを含み、Yが珪素を含む、請求項3乃至6の何れか1に記載の結晶物質。
- nが5乃至100である、請求項3乃至7の何れか1に記載の結晶物質。
- 請求項1乃至8の何れかに記載の結晶物質を合成する方法であって、(i)当該物質を生成するのに可能な無機合成混合物を調製し、当該混合物がカリウムイオン、3価の元素(X)の酸化物、4価の元素(Y)の酸化物及び水の供給源を含み、モル比に関し、以下の範囲内にある組成を有し、
YO2/X2O3 2−100,000
H2O/YO2 10−1000
OH−/YO2 0.02−2
K+/YO2 0.02−2
(ii)当該混合物を当該物質の結晶が形成されるまで、100℃乃至220℃の温度を含む十分な条件下に維持し、
(iii)当該結晶物質を工程(ii)から回収する、
ことを含む、当該方法。 - 前記混合物がモル比に関し、以下の範囲内にある組成を有する、請求項9記載の方法。
YO2/X2O3 5−100
H2O/YO2 20−50
OH−/YO2 0.1−0.8
K+/YO2 0.1−0.8 - 請求項1乃至8の何れか1に記載の結晶物質を合成する方法であって、(i)当該物質を生成するのに可能な合成混合物を調製し、当該混合物がカリウムイオン、3価の元素(X)の酸化物、4価の元素(Y)の酸化物、トリエタノールアミンを含む指向剤(Q)及び水の供給源を含み、モル比に関し、以下の範囲内にある組成を有し、
YO2/X2O3 2−100,000
H2O/YO2 10−1000
OH−/YO2 0.02−2
K+/YO2 0.02−2
Q/YO2 0.01−2
(ii)当該混合物を当該物質の結晶が形成されるまで、100℃乃至220℃の温度を含む十分な条件下に維持し、
(iii)当該結晶物質を工程(ii)から回収する、
ことを含む、当該方法。 - 前記混合物がモル比に関し、以下の範囲内にある組成を有する、請求項11記載の方法。
YO2/X2O3 5−100
H2O/YO2 20−50
OH−/YO2 0.1−0.8
K+/YO2 0.1−0.8
Q/YO2 0.1−0.3 - 有機化合物を含む供給原料を転化生成物に転化する方法であって、当該生成物が当該供給原料を有機化合物転化条件で、請求項1乃至8の何れか1に記載の人工多孔性結晶物質の活性形態を含む触媒と接触させることを含む、当該方法。
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